分集接收解析.ppt

《分集接收解析.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3.4分集接收学习目标了解分集技术的分类了解几种常用的显分集技术了解几种常用的隐分集技术掌握分集合并技术3.4分集接收3.4.1分集技术的分类3.4.2几种常用的显分集技术3.4.3几种常用的隐分集技术3.4.4分集合并技术分集接收技术是一项主要的抗衰落技术，它可以大大提高多径衰落信道下的传输可靠性，其本质就是采用两种或两种以上的不同方法接收同一信号以克服衰落，其作用是在不增加发射机功率或信道带宽的情况下充分利用传输中的多径信号能量，以提高系统的接收性能。为说明问题，图6－1给出了一种利用“选择式”合并法进行分集的示意图。图中，A与B代表两

2、个同一来源的独立衰落信号。如果在任意时刻，接收机选用其中幅度大的一个信号，则可得到合成信号如图中C所示。由于在任一瞬间，两个非相关的衰落信号同时处于深度衰落的概率是极小的，因此合成信号C的衰落程度会明显减小。不过，这里所说的“非相关”条件是必不可少的，倘若两个衰落信号同步起伏，那么这种分集方法就不会有任何效果。图4-1选择式分集合并示意图基本思路是：将接收到的多径信号分离成不相关的（独立的）多路信号，即选取了一个信号的两个或多个独立的采样，这些样本的衰落是互不相关的，这意味着所有样本同时低于一个给定电平的概率比任何一个样本低于该值的概率要小

3、得多；然后将这些信号的能量按一定规则合并起来，使接收的有用信号能量最大。对数字系统而言，使接收端的误码率最小，对模拟系统而言，提高接收端的信噪比。分集有两重含义：一是分散传输，使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号；二是集中处理，即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并(包括选择与组合)以降低衰落的影响。3.4.1分集技术的分类从信号传输的方式来看，分集技术分为显分集和隐分集两大类。其中显分集指利用多副天线接收信号的分集，构成明显的分集信号的传输方式；隐分集只需一副天线来接收信号的分集，分集隐含在传输信号之中，在接收端利

4、用信号处理技术来实现分集接收。分集技术空间分集频率分集显分集隐分集时间分集极化分集路径分集场分量分集角度分集宏分集微分集交织编码技术跳频技术直接扩频技术分类图如下所示：3.4.2几种常用的显分集技术在显分集技术中又分为宏分集与微分集两种形式。宏分集（也称为“多基站”分集）以减少由于阴影效应而引起的大范围慢衰落为目的，它的作法是把多个基站设置在不同的地理位置和不同方向上，同时和小区内的一个移动台进行通信（可以选用其中信号最好的一个基站进行通信）。显然，只要在各个方向上的信号传播不是同时受到阴影效应或地形的影响而出现严重的慢衰落，用这种方法就能

5、保证通信不会中断。分集数N越大，分集效果就越好，即分集增益正比于分集的数量Ｎ，且分集增益的增加随着Ｎ的增加而逐步减小。工程上要在性能或复杂性间作一折衷，一般取Ｎ＝２～４微分集是以抗快衰落为目的，同一天线场地使用两个或多个天线的分集方式。理论和实践都表明，在空间、频率、极化、场分量、角度及时间等方面分离的无线信号，都呈现互相独立的衰落特性，因此可采用空间分集、时间分集、频率分集、极化分集、角度分集和多径分集等多种分集技术。1.空间分集空间分集在发送端采用一副天线发射，而在接收端采用多副间隔距离d≥λ/2的天线接收，以保证接收天线输出信号的衰落

6、特性是相互独立的。经相应的合并电路从中选出信号幅度较大、信噪比最佳的一路，得到一个总的接收天线输出信号，从而降低了信道衰落的影响，改善了传输的可靠性。2.时间分集快衰落除了具有空间和频率独立性之外，还具有时间独立性，即同一信号以大于相干时间的时间间隔重复传输M次，只要各次发送的时间间隔足够大，那么各次发送信号所出现的衰落将是彼此独立的，即得到M条独立的分集支路。3.频率分集频率分集就是将信息分别在不同的载频上发射出去，要求载频间的频率间隔要大于信道相关带宽，以保证各频率分集信号在频域上的独立性，在接收端就可以得到衰落特性不相干的信号.在移动

7、通信系统中，可采用信号载波频率跳变扩展频谱技术来达到频率分集的目的。和空间分集相比，频率分集的优点是减少了天线数目，缺点是要占用更多的频谱资源，在发送端需要多部发射机。4.角度分集当工作频率高于10GHz时，从发射机到接收机的散射信号产生从不同方向来的互不相关的信号。这样接收端利用方向性天线，在同一位置设置指向不同方向的两个或更多的有向天线，向合成器提供信号，已达到克服衰落的目的。5.极化分集极化分集实际上是空间分集的特殊情况，两个在同一地点极化方向相互正交的天线发出信号呈现出互不相关的衰落特性。利用这一特点，在发送端同一地点装上垂直极化和

8、水平极化两幅发射天线，在接收端同一地点装上垂直极化和水平极化两幅接收天线，就可以得到两路衰落特性互不相关的极化分量。这种方法的优点是结构紧凑、节省空间，缺点是由于发射功率要分配到